Jurnal  Tanah  dan  Lingkungan,  Vol. 5 No.1, April 2003: 13-16

## TEKNIK PENGENDALIAN ALIRAN PERMUKAAN YANG EFEKTIF PADA USAHATANI  LABAN KERING BERLERENG
Effective Technique. of Run Off Control on Sloping Upland Farming
A.  Noeraiam 1 , S. Arsyad 2 , dan A.  Iswandi 2
IStaf Pengajar STPP Malang, Jl.  Dr.  Cipto,  No.  144 A Bedali-Lawang, Malang 65200 2Staf Pengajar Jurusan Tanah,  Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor,
Jl.  Meranti,  Kampus IPB  Darmaga,  Bogor  16680

## ABSTRACT
The  aims of this study were  to find out the effects of run  off control techniques and cropping patterns on run off rate of sloping upland farming.  A series of factorial experiments was conducted on  a  Lithic  Dystrudepts located at three different sloping uplands in  Malang,  East Java.  The  area belong to the C type of Did em an climatic zone. The  three run off control techniques were soil pit with  vertical mulch (T I), soil pit with ridge and vertical mulch (T JJ, and soil pit  with  ridge (T3)' The  two  sequential cropping patterns  were  maize  (Zea  mays  L.)  - soybean  (Glycine  max  (L.) Merr.) - maize (PI), and peanut (Arachis hypogaea) - maize - soybean (PlY.
. The  result indicates that run  off control techniques decreqse rate of run off by 88%, for soil pit with ridge technique, 86% for soil pit with ridge and vertical mulch technique,  and 84% for soil pit with vertical mulch technique. The relationship ofrainfallJx) with run off(y) can be expressed by y = 0.05x; r = 0.92 in cropped plot andy = 0.30x; r = 0.90 in bare plot.
Key words:  ridge,  soil pit,  vertical mulch

## PENDAHULUAN
Penyediaan air irigasi  merupakan  kendala utama dalam pengembangan dan  peningkatan  produktivitas lahan  kering. Distribusi  dan  intensitas  hujan  yang tidak  merata dan  tidak menentu  menyebabkan  terjadi  kekurangan  dan  kelebihan air  pada  usahatani  lahan  kering.  Umumnya  pada  musim hujan  terjadi  kelebihan  air dan  pada musim  kemarau terjadi kekurangan  air.  Karena  itu  diperlukan  tindakan  konservasi air  melalui  pengelolaan  air  hujan  yang jatuh  di  permukaan lahan  kering  berlereng agar air hujan dapat mas uk  ke dalam tanah  (infiltrasi)  dan  dapat  dimanfaatkan  oleh  tanaman. Pada  lahan  kering  berlereng,  aliran  permukaan  berpeluang terjadi  lebih  besar  dibanding  pada  lahan  usahatani  yang datar.
Agar air hujan  lebih  ban yak masuk  ke  dalam  tanah  dan air  aliran  permukaan  lebih  terkendali,  perlu  dilakukan konservasi  air,  seperti  dengan  pemberian  mulsa,  memotong panjang  lereng  dengan  pembuatan  rorak  (alur)  yang  dapat menampung  aliran  permukaan.  Okwach et  al. (1992) memberikan  mulsa  penuh  di  permukaan  tanah  sehingga meningkatkan  infiltrasi  147.4% terhadap  laju  infiltrasi  pada lahan  bera. Pemberian  mulsa  dari  sisa  tanaman  pada permukaan tanah dapat meningkatkan  laju  permeabilitas 3 - 4  kali  terhadap permeabilitas pada tanah tanpa mulsa (Lal et aI., \980). ",·:11",,;:.h  ,./  ,,, (100"1). ml'l1f'f Y lln:1k:m  tl'knik  I'mhtllV! untuk  menampung  allran  permukaan,  selllngga  all'  Llapal digunakan  pada  musim  kemarau. Rasio  luas  embung terhadap  luas  lahan  yang  diairi  4  - 5% dengan  kedalaman 2.0  meter. Menurut  Arsyad  (J 989),  selain  dengan pengendalian  aliran  permukaan  teknik  konservasi  air  dapat
dilakukan  juga  melalui  pengendalian  evaporasi  dan transpirasi.  Sekitar  60%  air  hujan  yang  diterima  di  lahan kering,  hilang  karena  evaporasi  (Hyde,  1954 dalam Fairbourn  dan  Gardner,  1974).  Fairboum  dan  Gardner (1974)  menggunakan  mulsa vertikal  untuk  mengurangi  laju evaporasi, meningkatkan cadangan  air  tanah, dan menghemat pemakaian air sampai 41 %.
Mulsa  vertikal  merupakan  teknik  penggunaan  mulsa dengan cara memasukkan sisa tanaman ke dalam rorak atau alur  yang  dibuat  mengikuti  kontur. Rorak  yang  diberi mulsa  dapat  berfungsi  menampung  aliran  permukaan,  dan mulsa menahan partikel tanah pada dinding rorak.
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mempelajari  pengaruh penggunaan teknik pengendalian aliran permukaan dan  pola tanam  terhadap  aliran  permukaan  pada  usahatani  lahan kering berIereng.

## BAHAN DAN METODE
Penelitian  dilaksanakan  pada  tanah Lithic  Dystrudepts di  Desa  Randuagung,  Kecamatan  Singosari,  Kabupaten Malang,  Jawa  Timur. Tipe  hujan  lokasi  penelitian termasuk tipe C 3 (Oldeman dan  Suardi,  1977).
Penelitian  menggunakan  bahan  jerami  padi  sebagai mulsa  vertikal,  benih  jagung  Hibrida  Semar-3,  benih kacang  tanah  varietas  KeIinci,  dan  benih  kedelai  varietas I t II";'  I . \ 1:11  :. :IIIE ,liEII":'" nil lu.· .. ,ipll.i  .1 ......... " .. : .. tlPUIlP aliran  permukaan,  ombrometer,  bor  tanab,  ring  contoh tanah,  alat  pengukur  infiltrasi,  dan  alat  pengukur  lereng A bney level.
13 berlereng. f. Tanah  Lingk., 5(1):13-16.

## Metode Penelitian
Pereobaan  faktorial  dilakukan  pada  lahan  berlereng 3 - 8%;  10  - 15%;  dan  20  - 25%,  menggunakan  Raneangan Aeak  Kelompok.  Faktor  pola  tanam  terdiri  dua  maeam yaitu  pola  tan am  :  jagung  - kedelai  - jagung (P,) dan kaeang  tanah  - jagung  - kedelai (P 2). Faktor  teknik pengendalian  aliran  permukaan  terdiri  dari  teknik  rorak + mulsa vertikal (T,),  rorak + gulud + mulsa vertikal (T 2), dan rorak + gulud  (T).  Satuan  pereobaan  diulang  pada  tiga kelompok  pada setiap  kelerengan sehingga petak pereobaan yang digunakan 54  petak dengan  ukuran setiap petak 22 x 2 m 2 • Sebagai  pembanding,  pad a  setiap  lokasi  kelerengan dibuat  dua  petak  tanah  terbuka  berukuran  22 x 2  m 2 tanpa teknik  pengendalian aliran  permukaan dan tanpa tumbuhan.
Pada  setiap  ujung  hilir  petak  dipasang  2  drum penampung  aliran  permukaan.  Drum  pertama  dilengkapi  4 lubang  pembagi,  untuk  mengalirkan  kelebihan  air,  satu lubang  dialirkan  ke  drum  kedua.  Setiap  petak  pereobaan terpotong  melintang  oleh  tiga  rorak  berukuran  lebar  dan dalam 40 em,  dengan  panjang 200  em, yang membagi  petak menjadi  4  sub  petak  masing-masing  berukuran  5 x 2m 2 • skema  petak  pereobaan  disajikan  pada  Gambar I. Pengukuran  aliran  permukaan  dilakukan  pada  setiap kejadian  hujan  yang  menghasilkan  aliran  permukaan  dan tertampung di  drum  penampung.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Kelerengan  Lahan dan Aliran  Permukaan
Aliran  permukaan  pada  lahan  yang  euram  lebih  besar dibanding  pad a  lahan  yang  relatif datar  (Tabel I) karena perbedaan  gaya  potensial  dan  gravitasi. Namun  aliran
'40em
permukaan  pada  tiga  kelerengan  yang  berbeda  yaitu  3  - 8%;  10- 15%, dan 20 - 25% berturut-turut 5.02 em tahun-', 5,46  em  tahun-',  dan  5.60  em  tahun-'  tidak berbeda nyata. Hal  ini  menunjukkan peran  rorak dalam memotong panjang lereng,  menampung  aliran  permukaan  yang  berasal  dari area  tangkapan  2  x  5  m 2 dan  mengurangi  laju  aliran permukaan. Karena  ali ran  permukaan  tertampung  pada rorak  maka  tidak  semua  air  ali ran  permukaan  sampai  ke outlet. Selanjutnya  air  yang  tertampung  di  rorak terinfiltrasi  dan  dapat  dimanfaatkan  oleh tanaman pada lahan  tersebut.  Air  aliran  permukaan  yang tidak  mencapai outlet dalam  waktu  yang  bersamaan,  mencegah  bahaya banjir  di  daerah  hilir,  dan  dapat  meningkatkan  jumlah  air yang  terinfiltrasi.  Aliran  permukaan  pada  lahan  terbuka tanpa  tumbuhan  dan  tanpa  teknik  pengendalian  sebesar 40.22  em  tahun-',  hal  ini  juga  menunjukkan  kemampuan teknik rorak dan  mulsa vertikal dalam  mengendalikan aliran permukaan sekitar 500 - 700%.  Teknik memotong panjang lereng  (Hudson,  1993)  dengan  pembuatan  rorak searah kontur  dapat  mengurangi  laju  aliran  permukaan,  sehingga memperbanyak air yang  masuk  ke dalam tanah

## Tabel  I.  Pengaruh Lereng terhadap Aliran Pennukaan
Lereng Erosi Aliran Pennukaan (%) (ton ha" thOr) (em tho') 3-8 0.61  b 5.02  b 10 _.  15 1.11 a 5.46 a 20 - 25 1.08 a 5.60 a Tanah terbuka 15.55 4022
Keterangan:  Angka  pada  kolom  yang  sarna jika diikuti  oleh  hwuf yang sarna  tidak  berbeda  nyata  pada  DMRT 5%.  Angb yang tidak diikuti oleh huruf, tidak dilakukan uji beda DMRT
o
Gambar  I.  Skema Petak Percobaan & Drum  Penampung Aliran Permukaan.

## Pengaruh Teknik Pengendalian Aliran Permukaan
Pola  tanam  tidak  berpengaruh  nyata  terhadap  aliran permukaan,  karena peran  kedua pola tanam  PI  dan  P 2 dalam penutupan  permukaan  tanah  cukup  efektif  sehingga kemampuannya  tidak  berbeda  nyata  dalam  mengendalikan aliran  permukaan (Tabel 2)
Pola Tanam Erosi (ton ha'i  th'l) 0.53  b Aliran  Permukaan (cm th'l) 5.36 a P 2 0.69 a 5.38 a Tanah terbuka 15.55 40.22 Kelerangan:  P, = Pola  lanam  jagung-kedelai-jagung;  Pz - Pola  lanam kacang  lanah-jagung-kedelai.  Angka  pada  kolom  yang  sama jika diikuli  oleh  huruf yang  sama,  lidak  berbeda  nyata  pada DMRT  5%.  Angka  yang  tidak  diikuti  oleh  huruf  tidak dilakukan  uji  beda  DMRT. TeknikPanen Air Erosi Aliran Permukaan (ton ha,lth,l) (cm th'l) T' 0.90 a 6.45 a T2 1.11  ab 5.68 ab T3 1.32  b 4.70  c Tanah  terbuka 15.55 40.22 Keterangan  :  T, = Teknik  rorak  +  mulsa  vertikal: Tz  - Teknik  rorak  + gulud  +mulsa  vertikal;  T3 = Teknik  rorak  +  gulud;  Angka pada  kolom  yang  sama  jika  diikuti  oleh  huruf yang  sama tidak  berbeda  nyata  pada  DMRT  5%.  Angka  yang  tidak diikuti oleh  hurut:  tidak dilakukan  uji  bed a DMRT
Penggunaan  teknik  rorak  dengan  mulsa  vertikal  juga efektif mengurangi  laju  aliran  permukaan (Tabel 3).  Teknik rorak + gulud (T 3) paling  efektif  dalam  mengendalikan aliran  permukaan  yaitu  4.70  em  tahun,l,  lebih  rendah  37% dan  20%  masing-masing  dibanding  teknik  rorak + mulsa vertikal  (T I ) dan  rorak + gulud + mulsa  vertikal (T3)' Kapasitas  rorak + gulud (T 3) lebih  besar dalam  menampung aliran permukaan, sehingga secara nyata dapat mengendalikan  dan  mengurangi  aliran  permukaan  sampai 88%  dari  aliran  permukaan  pada  tanah  terbuka  tanpa tumbuhan  dan  tanpa teknik pengendalian aliran  permukaan. Kemampuan  teknik  rorak + gulud  mengurangi  aliran permukaan  lebih  tinggi  dari  hasil  penelitian  Suwardjo (1981)  yang  hanya  mampu  mengurangi  aliran  permukaan 60  - 70%  dengan  menggunakan  mulsa  dari  sisa-sisa tanaman. Sedangkan  penggunaan  mulsa  vertikal  hanya mampu  mengurangi  aliran  permukaan 67  - 82%  dibanding mulsa  konvensional  (Brata,  1995). Bedeng  tan am  yang dibuat searah  kontur  pada  Andisol  dapat  mengurangi  aliran permukaan  36%  dibanding  bedeng  yang  d ibuat  searah lereng {Suganda e/  aI., 1997). Jadi  teknik  rorak + gulud cukup  baik  untuk  digunakan  da/am  pengenda/ian  a/iran permukaan  pada  usahatani  lahan  kering.  Rorak + gu/ud berfungsi  sebagai  "kolektor  air" (water  collector) yang letaknya  menyebar teratur dan  terencana di  lahan  usahatani. Rorak  yang  dibuat  memotong  lereng  dengan  jarak  antara rorak  5  meter  efektif berfungsi  mengendalikan  laju  aliran permukaan  dan  dapat  berfungsi  sebagai  teknik  pemanenan air (water harvesting).
Pengaruh interaksi pola tanam, dan teknik pengendalian aliran  permukaan terhadap air tersedia, hanya terjadi  pada  lahan  dengan  lereng  3 - 8%,  yaitu  pola  tanam dengan teknik rorak + gulud (T3). Pengaruh interaksi hanya terjadi  pada  lahan  yang datar,  karena laju aliran permukaan lebih  lambat  dan  lebih  lama  berada di .areal  laban  sehingga berpeluang  untuk  terjadi  "infiltrasi  tertunda"  lebih  banyak sehingga  air  tersedia  bagi  tanaman  dalam  jangka  waktu lebih lama.
Kemampuan  suatu  teknik pengendalian dengan  rorak + gulud  menahan  air  aliran  permukaan  lebih  lama  di  areal usahatani,  berarti  juga  menurunkan  laju  atau  volume  air aliran  permukaan  yang  sangat  berperan  dalam  pengikisan agregat  tanah,  dan  sebagai  media  pengangkut  partikel- partikel  tanah  dalam  proses erosi.  Karenanya pengendalian aliran  permukaan  berarti  juga  pengendalian  terhadap  laju erosi  pada  suatu  lahan  usahatani.  Teknik  rorak + gulud mampu  mengendalikan  aliran  permukaan,  mengendalikan erosi,  dan  meningkatkan  hujan  efektif  yang  dapat digunakan  oleh  tanaman  yang  tumbuh  di  areal  lahan usahatani.
Hubungan Curah Hujan dan Aliran Permukaan
Rorak-rorak yang  dibuat  searah  kontur untuk pengendalian  aliran  permukaan  dapat  menampung  curah hujan  yang jatuh dan  mengalir di permukaan lahan tersebut. Karenanya  air  hujan  yang  mengalir  sampai outlet lebih kecil  dibanding dengan  air hujan  yang  mengalir  pada  lahan tanpa  tumbuhan  dan  tanpa  teknik  pengendalian  aliran permukaan.  Air  hujan  yang  tertampung  pada  rorak  dapat menimbulkan  aliran  lateral (seepage) dan  intiltrasi  yang tertunda,  sehingga  ketersediaan  air  dalam  tanah  dapat bertahan  lebih  lama. Aliran  permukaan  di  lahan  yang terbuka  dan  tanpa  tumbuhan,  mengalir  mencapai outlet lebih  cepat  dan  lebih  banyak  dibanding  aliran  permukaan pada  petak  perlakuan.  Pemanenan  air dengan  teknik  rorak dan  mulsa  vertikal  meningkatkan  curah  hujan  efektif 95  - 96%  terhadap  total  hujan.  Hal  ini  dapat  terjadi  karena  air hujan  yang  jatuh  di  permukaan  lahan  tertampung  oleh rorak,  sehingga  hanya  sebagian  kecil  saja  yang  mengalir dan sampai ke outlet.
Aliran permukaan pada lahan terbuka tanpa pengendalian  dan  tanpa  tumbuhan  mencapai  33%  terhadap total  hujan,  lebih  kecil  dari  hasil  penelitian  Irianto et  al. (1999)  yang  memperoleh aliran  permukaan di  lahan  kering mencapai  40%  dari  total  hujan. Perbedaan  pencapaian besarnya  aliran permukaan  tersebut  terjadi  karena perbedaan  kelerengan  dan  sifat  porositas  tanah  yang digunakan  dalam  penelitian  serta  intensitas  hujan. Air hujan  yang  sampai  di  permukaan  lahan,  sebagian  akan masuk  ke  dalam  tanah  sebagai  air  infiltrasi,  dan  sebagian lagi  dengan  gaya  gravitasi  mengalir  ke  tempat  yang  lebih rendah sebagai  air aliran permukaan.
Hubungan  curah  hujan  (x)  dengan  aliran  permukaan (y)  membentuk  regresi  linear  yaitu  y = 0.30x  ; r = 0.90  di tanah  terbuka  tanpa  teknik pengendalian aliran  permukaan. Sedangkan di  lahan  petak perlakuan  membentuk  regresi  y = 0.05x  ; r = 0.92.  Persamaan  regresi  tersebut  menunjukkan adanya  peningkatan  curah  hujan  diikuti  peningkatan  aliran permukaan  yang  lebih  tinggi  83%  pada Iahan terbuka
dibanding  peningkatan  aliran  permukaan  pada  petak perlakuan.  Hal  ini  juga  menjelaskan  kemampuan  teknik pengendalian  aliran  permukaan  dalam  mengurangi  volume aliran  permukaan.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  dan  pembahasan  dapat  disimpulkan sebagai  berikut :
I. Teknik  pengendalian  aliran  permukaan  dengan  rorak bergulud  paling  efektif mengurangi  ali ran  permukaan yaitu  88%  dari  aliran  permukaan  pada  lahan  terbuka tanpa teknik  pengendalian  aliran  permukaan  dan  tanpa tumbuhan.
2. Peningkatan  curah  hujan  diikuti  oleh  peningkatan aliran  permukaan  yang  lebih  tinggi  83%  pada  lahan terbuka  dibanding  aliran  pada  lahan  dengan  teknik pengendalian  aliran  permukaan.  Pola  hubungan  curah hujan (x) dengan  aliran  permukaan  (y)  pada  lahan terbuka  y = 0.30x  ;  r = 0.90  dan  y = 0.05x  ;  r = 0.92 pada lahan dengan teknik pengendalian aliran permukaan.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penelitian Inl dibiayai oleh proyek Badan Pengembangan Sumber Daya Manusia Pertanian
Departemen  Pertanian.  Unutk  hal  itu  penulis  sampaikan terima kasih.

## DAFTAR PUS TAKA
Arsyad.  S.  1989.  Konservasi  Tanah dan Air.  IPB  Press.  Bogor.
Brata.  K.R.  1995.  Efektivitas  mulsa  vertikal  sebagai  tindakan konservasi  tanah  dan  air  pada  pertanian  lahan  kering  di Latosol  Darmaga.  Jurnal  limit  Pertanian  Indonesia.  5( I): 13-19.
Fairbourn.  M.L.  and  H.R.  Gardner.  1974.  Field  use  of micro watershed  with  vertical  mulch.  Agron. J .. 66:740-744.
Hudson.  N.W.  1993.  Field  measurement  of soil  erosion  and  run otT.  F AO.  Soil  Bulletin - 68.  Rome.
Irianto,  G ..  1.  Duchesne.,  F.  Forest.,  P.  Perez., C. Cudennec .. T.
Prasetyo.  and  S.  Karama. 1999. Rainfall  and  run  otT harvesting  for  controlling  erosion  and  sustaining  upland agriculture  development. Pape!'  presented at  the 10'h
International  Soil  Conservation  Organization Conference,  23 -28  May  1999.  West Lafayette. Indiana USA.
Lal,  R.,  D.  Vlesshauwer,  and  R.M.  Ngaje. 1980. Change  in properties  of  cleared  tropical;  Alfisol  as  etTected  by mulching.  Soil.  Sci.  Soc.  Am. J, 44:827-833.
Okwach,  G.E., 1. William.  and 1. Wambua.  1992.  Assessment and  alleviation  of the  impact  of run  otT and erosion on  crop production.  In  M.  E.  Probert (ed.).  A  Search  for  Strategies for  Sustainable  Dryland  Cropping  in  Semiarid  Eastern Kenya. Proc.  of  a  Symposium  held  in  Nairobi.  Kenya. Research  Institute ACIAR. CSIRO. Australia.
Oldeman.  L.R ..  and  D.  Suardi.  1977.  Climatic  determinants  in relation  to  cropping  pattern.  In  IRRI  Proc .•  Symp.  on  Crop. Sys.  Res  and  Dev.  for  Asian  Rice  Farmers.  Los  Banos. Philippines.  P.  61-83.
Suganda,  H ..  M.S.  Djunaedi.  Santoso,  dan  S.  Sukmana.  1997. Pengaruh cara pengendalian erosi terhadap aliran permukaan. tanah  tererosi.  dan  produksi  sayuran  pada Andisol. J. Tanah & Iklim,  15:38-50.
Suwardjo.  1981.  Peranan  Sisa-sisa Tanaman  dalam  Konservasi Tanah  dan  Air  pada  Lahan  Usahatani  Tanaman  Semusim. Disertasi  Fakultas Pasca Sarjana IPB,  Bogor.
Syamsiah, I., Suprapto,  dan  A.M.  Fagi. 1992. Potensi
Pengembangan  Embung  di  Lahan  Sawah  Tadah  Hujan.  M.
Syam..  H.  Kasim,  dan  Djunainah  (eds.). Teknologi
Konservasi  dan  Embung.  Prosiding  Perakitan  Teknologi Program  Keterkaitan  Penelitian-Penyuluhan,  Ungaran,  Jawa Tengah.  17-21  Februari  1992. Badan  Pcnelitian  dan Pengembangan  Pertanian.  Kantor  Wilayah  Departemen Pertanian  Propinsi  Jawa Tengah.  p.  233-254.